JP3546070B2 - CO safety device for combustion equipment - Google Patents

CO safety device for combustion equipment Download PDF

Info

Publication number
JP3546070B2
JP3546070B2 JP26810793A JP26810793A JP3546070B2 JP 3546070 B2 JP3546070 B2 JP 3546070B2 JP 26810793 A JP26810793 A JP 26810793A JP 26810793 A JP26810793 A JP 26810793A JP 3546070 B2 JP3546070 B2 JP 3546070B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentration
blood
combustion
time
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26810793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0798119A (en
Inventor
尚樹 大林
良彦 田中
武明 川口
Original Assignee
株式会社ガスター
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ガスター filed Critical 株式会社ガスター
Priority to JP26810793A priority Critical patent/JP3546070B2/en
Publication of JPH0798119A publication Critical patent/JPH0798119A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3546070B2 publication Critical patent/JP3546070B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、屋内設置型給湯器等の燃焼機器の一酸化炭素ガスに対する安全を図る燃焼機器のCO安全装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5には燃焼機器として一般的に知られている給湯器の模式構造が示され、また、図6にはこの給湯器1を建物の室内に設置した使用態様が示されている。
【0003】
この種の給湯器1の運転は、制御装置6によって制御されており、制御装置6は水栓9が開けられて給水管22に設けられている流量センサ21により給水水流が検知されたときに、ファン2の回転によってフィルタ3を介して室内の空気をバーナ4に送り込み、ガス弁20を開いてバーナ4に供給される燃焼ガスを燃焼して熱交換器5を加熱し、この熱交換器5を通る水を湯にし、熱交換器5の出側に接続される給湯管23を介して台所等の所望の場所に給湯を行うものである。
【0004】
この給湯器1を屋内に設置するときには、給湯器1の排気出口筒部8に煙突10の根元を嵌合装着し、煙突10の先端側は建物の外に出し、室内の空気を取り入れて燃焼した排気ガスを建物の外に排出するようにしている。
【0005】
この種の給湯器1を燃焼運転させるときに、煙突10の排気口に強風が吹き込む等すると不完全燃焼を起こし一酸化炭素ガス(以下COガスという)が発生する。排気ガスが煙突10を通って完全に外に排出される状態では、室内におけるCOガスの影響は生じないのであるが、煙突10の継ぎ目に隙間が生じたり、外れたりすると、その部分から室内にCOガスが逆流し、COガス中毒を起こすという危険がある。
【0006】
このため、従来においては、図5に示すように、給湯器1の排気側にCOセンサ11を設置し、排気ガス中のCOガスの濃度が危険濃度に達したときに警報を出したり、燃焼運転を停止する等の安全対策が講じられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気ガス中に人が晒されたときに、そのCOガスの濃度が危険濃度以下であっても、血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度は徐々に増加し、血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達してCOガス中毒にかかる虞がある。血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度は図4に示されるように、排気ガス中のCO濃度によって血中ヘモグロビンCO濃度の危険濃度(例えば、血中ヘモグロビンCO濃度25%)に達する時間が異なり、排気ガス中のCOが低濃度、例えば、1000ppm であっても時間が経てば血中ヘモグロビンCO濃度の危険濃度に達するので、図5のCOセンサ11による排気ガス中のCO濃度の検出値による判断だけでは血中ヘモグロビンCO濃度を全く考慮していないので、COガス中毒に対する安全性に大いに問題があった。
【0008】
そこで出願人らは、図8に示されるように、例えば、排気ガス中のCO濃度の初期検出時t0 から、排気ガス中のCOを各サンプリング時間毎に検出し、その各検出されたCO濃度の雰囲気中に人が晒されたときに、血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を時間t毎に積算し、例えば、D1 +D2 +D3 ・・・・・Dn の如く積算して時間tn 時に血中ヘモグロビントータル濃度が予め与えられた血中ヘモグロビンCO濃度の危険基準値としての斜線で示される面積Dの値に達したときに、その値を危険基準濃度と判断し、燃焼停止等の安全手段を講ずるよう提案している。
【0009】
ところが、前記COセンサ11は図7に示されるように検出されるCOガス濃度が所定濃度(通常1000ppm )に達しないとセンサ出力が安定せず、1000ppm 未満のCO濃度の場合にはセンサ出力が不安定で使用できずCO濃度を特定できなかった。このため、このCO検出信号を使用できない(採用しない)CO濃度のときは、CO濃度が検出されない空白時間となる。そのため、給湯器等の燃焼運転を開始してから排気ガス中にCOガスが発生し、図8に示すようにCO濃度が1000ppm に達するまでの空白時間TEMの間に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度は検出することができなかった。
【0010】
また、図9の(a)に示すように、燃焼運転中に、一時的にCOガス濃度が1000ppm を越えてCOガス濃度が検出される場合においても、その検出区間の前後の期間においては、COセンサ11により検出されない1000ppm 未満の低濃度のCOガスが発生している場合があり、この場合も、空白時間に発生するCOガスが考慮されないという問題が生じ、さらにまた、図10の(a)に示すように、燃焼運転中に、COセンサ11からCO検出信号が一度も出力されない場合であっても、COセンサ11に検出されない低濃度のCOガスが発生している場合もあり、この低濃度のCOガスによって血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度も全く考慮されることがないこととなる。このように、提案例では前記空白時間の間に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を全く考慮しないため、実際に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度は危険基準濃度よりも空白時間中に血中に取り込まれた血中ヘモグロビンCO濃度分だけ多くなり、危険基準濃度をオーバーすることになる。したがって、この方式では安全性の上でまだ不十分であり、その改良の余地があった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は燃焼運転中のCO濃度が検出されない空白時間に、血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を考慮することにより、より実際の血中ヘモグロビンCO濃度に近づけて危険濃度を判断し、燃焼機器から排出される排気ガス中のCOガス中毒による安全動作の信頼性を高めることができる燃焼機器のCO安全装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のように構成されている。すなわち、第1の発明の燃焼機器のCO安全装置は、燃焼機器の排気ガス中のCO濃度をセンサにより検出するCO濃度検出部と、燃焼機器の燃焼運転中に前記センサからのCO検出信号を使用できない空白時間を計測する空白時間計測部と、この空白時間の間センサが検知できない低レベルの推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定算出するCO濃度推定演算部と、燃焼運転中にセンサにより検出されるCO濃度検出データにより検出CO濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を算出し、その算出血中ヘモグロビンCO濃度を前記CO濃度推定演算部によって求められる血中ヘモグロビンCO推定濃度に積算するCO濃度トータル演算部と、このCO濃度トータル演算部によって求められる血中ヘモグロビントータルCO濃度が予め与えられた警報基準値を越えたときに警報信号を出力する警報出力部とを有することを特徴として構成されている。
【0013】
また、第2の発明の燃焼機器のCO安全装置は、燃焼機器の排気ガス中のCO濃度をセンサにより検出するCO濃度検出部と、燃焼機器の燃焼運転中に前記センサからのCO検出信号が使用できない空白時間を計測する空白時間計測部と、この空白時間の間センサが検知できない低レベルの推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定算出するCO濃度推定演算部と、燃焼運転中にセンサにより検出されるCO濃度検出データにより検出CO濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を算出し、その算出血中ヘモグロビンCO濃度を前記CO濃度推定演算部によって求められる血中ヘモグロビンCO推定濃度に積算するCO濃度トータル演算部と、燃焼運転中にセンサからCO検出信号が出力されないときに燃焼運転開始時からの燃焼運転時間が前記推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達する危険時間以内の予め設定した燃焼限界時間に達したときに燃焼運転を停止する燃焼運転停止部とを有することを特徴として構成されている
【0014】
【作用】
上記構成の本発明において、例えば、燃焼運転が開始されると、センサからのCO検出信号が使用できない空白時間が空白時間計測部により計測される。そして、CO濃度推定演算部により、前記空白時間の間、センサが検知できない低レベルの推定CO濃度のCOガスが発生しているものと想定し、この推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定算出する。その一方で、センサからCO検出信号が出力されたときには、そのCO検出濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度が算出され、CO濃度トータル演算部により、この実測血中ヘモグロビンCO濃度と前記血中ヘモグロビンCO推定濃度とが積算(足算)され、この血中ヘモグロビントータルCO濃度が予め与えられた警報基準値を越えたときに警報出力部により警報信号が出力される。この警報信号を利用してCOガス漏れの警報や燃焼停止を行うことで、COガス中毒に対する安全が図られる。
【0015】
また、燃焼運転中にセンサからのCO検出信号が使用できない状況が続く場合であっても、燃焼運転開始時からの燃焼運転時間(空白時間)が計測され、推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達する以前の燃焼限界時間に達したときに、燃焼運転停止部により燃焼運転が強制的に停止されることで、COガスに対する安全が図られる。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省略する。本実施例は従来例と同様に給湯器や湯沸器等の室内設置型の燃焼機器におけるCOガス中毒に対する安全を行うもので、給湯器1の排気ガス中のCOガス濃度を検出するCOセンサ11が給湯器1の排気経路の所望位置に設けられている。
【0017】
図1は本実施例の燃焼機器のCO安全装置のブロック構成例を示したもので、本実施例のCO安全装置は、CO濃度検出部12と、空白時間計測部13と、CO濃度推定演算部16と、CO濃度トータル演算部17と、警報出力部14と、燃焼運転停止部15とを有して構成されている。
【0018】
CO濃度検出部12は、給湯器1の燃焼運転時に、単位検出時間t毎にCO濃度を検出する。例えば、単位検出時間tを10秒としたとき、1秒毎にCOセンサ11からのCO検出値をサンプリングし、そのサンプリング値を平均した値をその単位検出時間tのCO濃度検出値として空白時間計測部13とCO濃度推定演算部16とCO濃度トータル演算部17および警報出力部14に加える。
【0019】
空白時間計測部13は、タイマ18を利用して、燃焼運転開始以降、燃焼運転中にCO濃度検出部12からCO濃度検出信号が加えられない空白時間(図8ではTEM、図9ではTEM1 +TEM2 、図10ではTEM)を計測する。空白時間計測部13はその計測時間をCO濃度推定演算部16に加える。
【0020】
CO濃度推定演算部16は、前記空白時間の値と、COセンサ11から出力されるCO検出濃度のデータに基づいて、空白時間の間低レベル推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に人が晒されたと仮定したときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を後述のように演算して推定演算値Eを算出し、CO濃度トータル演算部17にその算出値を送る。
【0021】
CO濃度トータル演算部17は前記CO濃度推定演算部16で空白時間の間の人の血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度の推定演算値に、時間t毎に実測によって検出される排気ガス中の各検出CO濃度の雰囲気中に人が晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を算出し、推定演算値ERに実測の血中ヘモグロビンCO濃度を順次積算して血中ヘモグロビントータルCO濃度TRを算出する。すなわち、各濃度のCOガス雰囲気中に人が晒されたときに人の血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度が警報基準値に達する時間をTとすると、この警報基準値に達する時間Tは図4のシュミレーションカーブに示されるように排気ガス中のCO濃度によって異なり、例えば、血中ヘモグロビンCO濃度の警報基準値を25%とすると、排気ガス中のCO濃度が3000ppmのときには時間Tで到達し、2000ppmのときは時間Tで、1000ppmのときは時間Tで到達する。
【0022】
これら血中ヘモグロビンCO濃度の警報基準値到達時間TA ,TB ,TC と排気ガス中のCO濃度との関係から、図3に示されるように排気ガス中の各CO濃度に対する血中ヘモグロビンCO濃度の警報基準値に達する各時間Tとの関係が得られる。これにより、血中ヘモグロビンCO濃度の警報濃度に到達する時間Tは、例えば、図3のEカーブで表される。ここに、グラフの縦軸は排気ガス中のCO濃度をppm 単位で表したものである。
【0023】
上記のように、血中ヘモグロビンCO濃度が警報基準濃度に達する各COガス濃度の雰囲気中に人が晒されている時間をtとして、tとTの比t/TをERとすると、例えば、排気ガスのCOガス雰囲気濃度が3000ppm のときには、この雰囲気中に単位検出時間tの間晒されているときの血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度の危険濃度に対する割合は、ER=t/TA となり、1000ppm のときは、ER=t/TC となる。すなわち、ERは単位検出時間t中に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を危険濃度に対する割合の値で表している。この血中ヘモグロビンCO濃度ERを単位検出時間t毎のCOガスの濃度検出値に基づいてERを積算することにより、各CO濃度の雰囲気中に晒されたときのトータル血中ヘモグロビンCO濃度が危険基準濃度に対する割合の値で求められる。
【0024】
また、前記CO濃度推定演算部16は次のようにして空白時間中に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度ER0 を推定演算する。本実施例では、燃焼運転中にCOセンサ11からCO検出信号が出力されていないときにも、COセンサ11で検出されない低レベルのCO濃度のCOガスが発生しているものと推定し、このCOガスの発生CO濃度をCOセンサ11の最低検出可能レベル以下の一定濃度、この実施例ではCOセンサ11の最低検出レベルA(この実施例では1000ppm )のCOガスが発生しているものと推定し、この推定濃度AのCOガスの雰囲気中に晒されていたと仮定したとき、血中ヘモグロビンCO濃度が危険基準濃度に達するまでの時間をT0 とし、例えば図8の場合には、空白時間中の血中ヘモグロビンCO濃度はER0 =TEM/T0 として求められる。
【0025】
同様に、図9に示す空白時間中に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度はER0 =(TEM1 +TEM2 )/T0 によって求められ、同様に図10に示す空白時間中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度は燃焼開始時からの経過時間TEMをT0 で割ったER0 =TEM/T0 として求められる。これにより、トータル血中ヘモグロビンCO濃度TRは、TR=ER0 +ΣERn で表され、TR=1となったときに血中ヘモグロビンCO濃度は危険基準濃度である25%になることを意味する。つまり、図8、図9の(b)、図10の(b)の斜線で示された部分の面積が1になったときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険基準濃度の25%に達する。
【0026】
警報出力部14は前記CO濃度トータル演算部17によって求められる血中ヘモグロビントータルCO濃度TRが予め与えられた警報基準値を(例えば血中ヘモグロビンCO濃度25%)を越えたときに第1のシグナルAの警報信号を警報手段19に加えると同時にその信号を燃焼運転停止部15に加える。また、警報出力部14には空白時間中に発生すると想定されるCOガスの推定CO濃度A(この実施例では1000ppm)のCOガスの雰囲気中に晒されたときに、血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度の25%になる時間T又は安全を見込んだTよりも短い時間が燃焼限界時間TENDの値として与えられており、警報出力部14はCO濃度検出部12から燃焼運転開始時以降に一度もCOセンサ11からCO検出信号が得られないこと、つまり、CO濃度検出部12からCO濃度検出信号が出力されないことを確認したときに、前記燃焼停止時間TENDと前記空白時間計測部13で計測された空白時間とを比較し、空白計測時間が前記燃焼停止時間TENDに達したときに第1のシグナルAの警報信号を警報手段19と燃焼運転停止部15へ加える。
【0027】
燃焼運転停止部15は前記警報信号を受けてガス弁20を閉じて燃焼運転を停止する。警報手段19は、その警報信号を受けて、例えば、ランプ等の点滅表示を行ったり、ブザー等の音声を発したりし、危険を報知する。また、警報出力部14は血中ヘモグロビントータルCO濃度が危険濃度よりも低い、例えば、15%の血中ヘモグロビンCO濃度に達したときには、予備警報基準値としての第2のシグナルBの警報信号を出力し、警報手段19および燃焼停止部15は第2のシグナルBに基づいてそれぞれの動作を行う。
【0028】
本実施例は上記のように構成されており、次に図2のフローチャートに基づいて、本実施例のCO安全装置の安全動作を説明する。まず、ステップ100 で給湯器の燃焼運転のスイッチがオンされたかどうかを判断し、オンのときにはステップ101 で前回の燃焼運転時に算出された血中ヘモグロビントータルCO濃度TRが警報基準値(血中ヘモグロビンCO濃度が25%となる警報危険濃度)1.0 よりも小さいか否かを判断し、警報基準値1.0 よりも小さいときにはステップ102 で流量センサ21が流量を検知したか否かを判断し、検知されたら、燃焼運転が開始されたものとしてステップ103 でタイマ18のカウントを開始する。ステップ104 ではCOセンサ11が排気ガス中のCOを安定的に検出したか否かを判断し、CO濃度の検出信号が出力されたら、ステップ105 でタイマカウント開始からCO初期検出時までの空白時間TEMを計測する。ステップ106 では、空白時間の間の血中ヘモグロビンCO濃度の推定演算値ER0 を、例えば、ER0 =TEM/T0 として演算する。
【0029】
次いで、ステップ107 で、前記推定演算濃度ER0 に空白時間以降の血中ヘモグロビンCO濃度ERを時間t毎に積算して血中ヘモグロビントータルCO濃度TRを、TR=ER0 +ΣERn によって求める。
【0030】
次いで、ステップ108 で、血中ヘモグロビントータルCO濃度TRが危険濃度よりも低い予備警報設定値Bと比較判断し、設定値Bよりも小さい場合には次のステップ110 の動作を行う。このステップ110 では排気ガス中のCO濃度がCOセンサ11に検出されないような低濃度のCOガス雰囲気中に人が晒されたときにも安全なものとして設定される所定の燃焼限界時間(例えば60分)と、燃焼運転開始時からの燃焼運転時間とを比較し、給湯器の燃焼時間に基づいて安全か否かの判断を行うものである。
【0031】
つまり、ステップ110 では給湯開始からの燃焼運転時間が燃焼限界時間内か否かを判断し、燃焼限界時間内の場合には危険濃度に達するまでに余裕があるので燃焼運転を続行する。この燃焼運転続行中にステップ111 で水栓9が閉じられて、流量センサ21からオフ信号が出力されたら、ステップ112 で燃焼運転を停止する。次いで、ステップ113 で運転停止時間のカウントを開始する。一方、前記ステップ110 で、燃焼時間が燃焼限界時間に達したときには血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達するものと想定されるので、ステップ112 で燃焼運転を停止する。
【0032】
給湯器1の燃焼が停止されると、その燃焼停止期間中は室内のCOガスが僅かな隙間を通って外に漏れることとなり、室内のCOガス濃度は減少する。室内のCOガス濃度が減少すると血中ヘモグロビントータルCO濃度TRはCOガスの減少量に対応して減衰する。そこで本実施例では、血中ヘモグロビントータルCO濃度TRの減衰定数を求め、その減衰定数から血中ヘモグロビントータルCO濃度TRの減衰補正をステップ113 で行う。ここで、減衰定数をQとすると、減衰定数Qは、Q=e-KtLで表され、Kは燃焼停止中1時間当たりの想定換気回数で、経験等により、例えば、気密性の高いマンションの場合0.2 の値で与えられる。また、tLは燃焼停止時から再び燃焼運転を開始するまでの時間である。このように、燃焼停止したときに血中ヘモグロビントータル濃度TRを減衰補正し、次の燃焼運転に備える。
【0033】
また、ステップ108 で血中ヘモグロビントータルCO濃度TRが予備警報設定値B以上と判断したら、ステップ109 でファン2を強制回転して燃焼性をアップする方向に持って行く。ステップ115 でTRが危険基準値1.0 よりも小さいか否かを再び判断し、小さい場合、すなわち、1.0 >TR>Bの場合にはステップ116 で燃焼運転を停止し、ステップ117 で予備警報値に対応するシグナルBを出力する。ステップ118 で停止時間をカウントし、所定時間経過したら、ステップ113 と同様にTRを減衰補正し、ステップ119 でリセット操作を行ってファン2の回転を通常回転の標準モードに戻し、シーケンスプログラムをリセットして次の燃焼運転に備える。
【0034】
ところで、ステップ101 で前回燃焼運転時に算出された血中ヘモグロビントータルCO濃度TRが警報基準濃度1.0 以上と判断したときには、ステップ120 で燃焼運転を直ちに停止し、ステップ121 でシグナルAの警報信号を送り、例えば、ランプ等の点滅による表示を行う。ステップ122 では燃焼停止時間が、例えば、4時間を経過したか否かを判断し、経過していないと判断した場合には燃焼運転は行わない。4時間を経過したら室内のCOガスが隙間から外に漏れて室内のCOガスが完全に零になると想定し、ステップ123 で、血中ヘモグロビントータルCO濃度TRの値を零にリセットし、かつ、シーケンスプログラムをリセットして次の燃焼運転に備える。
【0035】
本実施例によれば、燃焼運転中COセンサ11によってCO濃度が検出されない空白時間中に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定し、この推定演算値ER0 に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度ERの実測値を積算する構成とし、この血中ヘモグロビントータルCO濃度TRに基づいて、給湯器のCO安全動作の制御を行うようにしたので、CO濃度に対する危険判断を的確、かつ、高精度に行うことができ、COガス中毒に対する安全性を格段に高めることができる。
【0036】
また、本実施例では燃焼運転中に、COセンサ11からのCO検出信号が使用できない空白時間においても、この空白時間内に、COセンサ11が検出できない低レベルのCO濃度のCOガスが発生しているものと想定してそのCO濃度を推定し、この推定CO濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに、危険濃度に達する時間内の安全な燃焼限界時間を設定し、燃焼時間がこの燃焼限界時間に達したときに燃焼運転を停止するようにしたので、COガスに対する安全は万全なものとなる。
【0037】
なお、本発明は、上記実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、CO濃度を検出するセンサとしてCOセンサ11を用いたが、O2 センサ等を用いて間接的にCO濃度を測定してもよい。
【0038】
また、上記実施例ではCOセンサを給湯器1の排気経路中に設けたが、これを給湯器等の燃焼機器が設置される室内に設けることもできる。
【0039】
さらに、上記実施例では、血中ヘモグロビンCO濃度の警報基準値を25%として設定したが、この警報基準値は安全面から、例えば、15%等その他異なる濃度の値に任意に設定することができる。また、ERの求め方は演算を用いたりマトリックスを用いたり、いろいろな方法が考えられる。
【0040】
さらにまた、上記実施例では、燃焼機器をガス燃焼式の給湯器を例にして説明したが、本考案はガス燃焼式以外の、例えば、石油燃焼式等の給湯器にも適用できるものである。また、給湯器以外の風呂釜、暖房機等のガスや石油を用いた様々な燃焼機器のCO安全装置として適用されるものである。
【0041】
さらにまた、上記実施例では、CO濃度の単位検出時間tを10秒で行っているが、この時間は任意に設定できるものであり、また、上記実施例では、1秒毎にサンプリングされるCOセンサの検出値を平均化し、その平均値をCO濃度としているが、必ずしも実施例の態様に限定されるものではない。
【0042】
さらに、上記実施例では、空白時間中に発生するCO濃度を、COセンサ11が検出可能な最低レベルの濃度A(一般のCOセンサでは1000ppm )として推定したが、この空白時間中に発生するCO濃度の推定値は、必ずしもこれに限定されることはなく、センサ11の検出可能レベルよりも低い値で設定してもよく、また、本実施例では空白時間中、一定の濃度でCOガスが発生するものと推定したが、時間によって変化する様々なグラフパターンの時間関数濃度のCOガスが発生するものと推定してもよい。
【0043】
【発明の効果】
本発明は、燃焼機器の燃焼運転中にCO濃度が検出されない空白時間の間に血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定演算によって求め、この推定演算値に、センサによって実際に検出されるCO検出濃度の雰囲気中で血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を積算する構成とし、この積算した血中ヘモグロビントータルCO濃度に基づいて、燃焼機器のCO安全動作の制御を行うようにしたので、CO濃度に対する危険判断を的確、かつ、高精度の下で行うことができ、COガス中毒に対する安全性を格段に高めることができる。
【0044】
また、本発明では、燃焼運転開始後、センサによりCO濃度が一度も検出されない場合であっても、このCO濃度が検出されない空白時間中に、センサによって検出できない低レベルのCOガスが発生しているものと想定し、この発生COガスの濃度を推定し、この推定CO濃度の雰囲気中に人が晒されたときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達する時間の範囲内において燃焼限界時間を設定し、燃焼時間がこの燃焼限界時間に達したときに燃焼運転を停止するようにしたものであるから、センサによって検出されない低レベルのCOガスが発生している場合にもCOガスに対する安全が効果的に行われることとなり、COガスに対する安全対策は万全なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる燃焼機器のCO安全装置の一実施例を示すブロック説明図である。
【図2】同実施例の安全動作を示すフローチャートである。
【図3】CO濃度と血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達するまでの時間との関係を示す説明図である。
【図4】所定濃度のCOガスに晒されたときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険基準濃度になる時間Tを求めるシュミレーショングラフである。
【図5】燃焼機器としての一般的な給湯器の模式構成図である。
【図6】燃焼機器の屋内設置状態の説明図である。
【図7】COセンサのセンサ出力の立ち上がり状態を示す説明図である。
【図8】血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度の積算例を示す説明図である。
【図9】燃焼運転の途中で一時的にセンサによりCOガスの発生濃度が検出される場合の空白時間の発生状態と、このときの血中ヘモグロビンCO濃度の算出例の説明図である。
【図10】燃焼運転中に一度もセンサによりCOガスの発生濃度が検出されないときの空白時間と、この空白時間中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度の算出例の説明図である。
【符号の説明】
6 制御装置
11 COセンサ
12 CO濃度検出部
13 空白時間計測部
14 警報出力部
16 CO濃度推定演算部
17 CO濃度トータル演算部
[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a CO safety device for combustion equipment, such as an indoor water heater, for ensuring the safety against carbon monoxide gas.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a schematic structure of a water heater generally known as a combustion device, and FIG. 6 shows a use mode in which the water heater 1 is installed in a room of a building.
[0003]
The operation of this type of water heater 1 is controlled by a control device 6. When the water faucet 9 is opened and the flow sensor 21 provided in the water supply pipe 22 detects a feed water flow, the control device 6 operates. The air in the room is sent to the burner 4 through the filter 3 by the rotation of the fan 2 and the gas valve 20 is opened to burn the combustion gas supplied to the burner 4 to heat the heat exchanger 5. The hot water is passed through a hot water supply pipe 23 connected to the outlet side of the heat exchanger 5 to supply hot water to a desired place such as a kitchen.
[0004]
When the water heater 1 is installed indoors, the base of the chimney 10 is fitted and attached to the exhaust outlet tube portion 8 of the water heater 1, the tip side of the chimney 10 is taken out of the building, and the indoor air is taken in for combustion. The exhaust gas that is emitted is discharged outside the building.
[0005]
When this type of water heater 1 is operated for combustion, if a strong wind blows into the exhaust port of the chimney 10, incomplete combustion occurs and carbon monoxide gas (hereinafter referred to as CO gas) is generated. In the state where exhaust gas is completely exhausted outside through the chimney 10, the effect of CO gas in the room does not occur.However, if a gap is formed at the seam of the chimney 10 or the joint comes off, that part enters the room. There is a danger that the CO gas will flow back and cause CO gas poisoning.
[0006]
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 5, a CO sensor 11 is installed on the exhaust side of the water heater 1 to issue an alarm when the concentration of CO gas in the exhaust gas reaches a dangerous concentration, or to perform combustion. Safety measures such as stopping operation are taken.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a person is exposed to the exhaust gas, even if the CO gas concentration is below the dangerous concentration, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood gradually increases, and the blood hemoglobin CO concentration becomes lower. The dangerous concentration may be reached and CO gas poisoning may occur. As shown in FIG. 4, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood varies depending on the time required to reach a dangerous concentration of the blood hemoglobin CO concentration (for example, blood hemoglobin CO concentration 25%) depending on the CO concentration in the exhaust gas. Even if the concentration of CO in the exhaust gas is low, for example, 1000 ppm, the dangerous concentration of the hemoglobin CO concentration in the blood will be reached over time, so the CO sensor 11 in FIG. Since the determination alone did not consider the blood hemoglobin CO concentration at all, there was a great problem in safety against CO gas poisoning.
[0008]
Then, as shown in FIG. 8, the applicants have, for example, an initial detection time t of the CO concentration in the exhaust gas.0From this, the CO in the exhaust gas is detected at each sampling time, and when a person is exposed to the atmosphere of the detected CO concentration, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood is determined at every time t. Multiply, for example, D1+ DTwo+ DThree..... DnTime tnSometimes, when the blood hemoglobin total concentration reaches the value of the area D indicated by oblique lines as the risk reference value of the blood hemoglobin CO concentration given in advance, the value is determined to be the risk reference concentration, and combustion is stopped. It is proposed that safety measures be taken.
[0009]
However, as shown in FIG. 7, the CO sensor 11 does not stabilize the sensor output unless the detected CO gas concentration reaches a predetermined concentration (usually 1000 ppm). It was unstable and could not be used, and the CO concentration could not be specified. Therefore, when the CO detection signal cannot be used (is not adopted) at the CO concentration, there is a blank time during which the CO concentration is not detected. For this reason, after the combustion operation of the water heater or the like is started, CO gas is generated in the exhaust gas, and the blank time T until the CO concentration reaches 1000 ppm as shown in FIG.EMDuring this time, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood could not be detected.
[0010]
Further, as shown in FIG. 9A, even when the CO gas concentration temporarily exceeds 1000 ppm and the CO gas concentration is detected during the combustion operation, in the period before and after the detection section, In some cases, a low-concentration CO gas of less than 1000 ppm, which is not detected by the CO sensor 11, may be generated. In this case as well, there is a problem that the CO gas generated during the blank time is not taken into consideration. As shown in), during the combustion operation, even if no CO detection signal is output from the CO sensor 11, a low-concentration CO gas that is not detected by the CO sensor 11 may be generated. The blood hemoglobin CO concentration taken into the blood by the low-concentration CO gas is not considered at all. As described above, in the proposed example, since the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood during the blank time is not considered at all, the blood hemoglobin CO concentration actually taken into the blood is higher than the risk reference concentration during the blank time. Therefore, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood increases by an amount corresponding to the blood hemoglobin CO concentration, and exceeds the risk standard concentration. Therefore, this method is still insufficient in terms of security, and there is room for improvement.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and the object is to make the actual hemoglobin CO concentration taken into the blood into consideration in a blank time during which the CO concentration during the combustion operation is not detected, thereby realizing a more practical operation. To determine the dangerous concentration by approaching the blood hemoglobin CO concentration of the combustion equipment, and to provide a CO safety device for the combustion equipment capable of improving the reliability of safe operation due to CO gas poisoning in the exhaust gas discharged from the combustion equipment. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the CO safety device for a combustion device according to the first invention includes a CO concentration detection unit that detects a CO concentration in exhaust gas of the combustion device by a sensor, and a CO detection signal from the sensor during a combustion operation of the combustion device. A blank time measuring unit that measures an unusable blank time, and a blood hemoglobin CO concentration taken into blood when exposed to an exhaust gas atmosphere having a low estimated CO concentration that cannot be detected by the sensor during the blank time. A CO concentration estimating calculation unit for estimating and calculating blood hemoglobin CO concentration taken in blood when exposed to a CO gas atmosphere having a detected CO concentration based on CO concentration detection data detected by a sensor during combustion operation. Then, the calculated blood hemoglobin CO concentration is integrated with the blood hemoglobin CO estimated concentration obtained by the CO concentration estimation calculating section. And an alarm output unit that outputs an alarm signal when the blood hemoglobin total CO concentration calculated by the CO concentration total calculation unit exceeds a predetermined alarm reference value. ing.
[0013]
A CO safety device for a combustion device according to a second aspect of the present invention includes a CO concentration detection unit that detects a CO concentration in exhaust gas of the combustion device with a sensor, and a CO detection signal from the sensor during a combustion operation of the combustion device. A blank time measuring unit that measures an unusable blank time, and a blood hemoglobin CO concentration taken into blood when exposed to an exhaust gas atmosphere having a low estimated CO concentration that cannot be detected by the sensor during the blank time. A CO concentration estimating calculation unit for estimating and calculating blood hemoglobin CO concentration taken in blood when exposed to a CO gas atmosphere having a detected CO concentration based on CO concentration detection data detected by a sensor during combustion operation. A CO concentration totalizer that integrates the calculated blood hemoglobin CO concentration with the estimated blood hemoglobin CO concentration obtained by the CO concentration estimation calculation unit. The arithmetic unit, when the CO detection signal is not output from the sensor during the combustion operation, the blood hemoglobin CO concentration is dangerous when the combustion operation time from the start of the combustion operation is exposed to the exhaust gas atmosphere having the estimated CO concentration. And a combustion operation stop unit that stops the combustion operation when a preset combustion limit time within the danger time to reach the concentration is reached..
[0014]
[Action]
In the present invention having the above configuration,For example,When the combustion operation is started, the blank time during which the CO detection signal from the sensor cannot be used is measured by the blank time measuring unit. During the blank time, the CO concentration estimation calculation unit assumes that CO gas having a low estimated CO concentration that cannot be detected by the sensor is generated, and is exposed to the exhaust gas atmosphere having the estimated CO concentration. Then, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood at the time of estimation is estimated and calculated. On the other hand, when a CO detection signal is output from the sensor, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to the CO gas atmosphere of the detected CO concentration is calculated, and the CO concentration total calculating unit calculates The actual blood hemoglobin CO concentration and the estimated blood hemoglobin CO concentration are integrated (added), and an alarm is output by the alarm output unit when the blood hemoglobin total CO concentration exceeds a predetermined alarm reference value. A signal is output. By using this alarm signal to warn of CO gas leakage and stop combustion, safety against CO gas poisoning is achieved.
[0015]
Further, even when the situation where the CO detection signal from the sensor cannot be used during the combustion operation continues, the combustion operation time (blank time) from the start of the combustion operation is measured, and the combustion operation time is measured in the exhaust gas atmosphere having the estimated CO concentration. When the hemoglobin CO concentration in the blood reaches the combustion limit time before reaching the dangerous concentration when exposed, the combustion operation is forcibly stopped by the combustion operation stop unit, so that safety against CO gas is achieved. .
[0016]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same names as those in the conventional example, and detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, as in the prior art, the safety against CO gas poisoning in indoor-installed combustion equipment such as a water heater or a water heater is provided, and a CO sensor for detecting the CO gas concentration in the exhaust gas of the water heater 1 is provided. 11 is provided at a desired position in the exhaust path of the water heater 1.
[0017]
FIG. 1 shows an example of a block configuration of a CO safety device for a combustion device according to the present embodiment. The CO safety device according to the present embodiment includes a CO concentration detection unit 12, a blank time measurement unit 13, and a CO concentration estimation calculation. It comprises a unit 16, a CO concentration total calculation unit 17, an alarm output unit 14, and a combustion operation stop unit 15.
[0018]
The CO concentration detection unit 12 detects the CO concentration at every unit detection time t during the combustion operation of the water heater 1. For example, when the unit detection time t is set to 10 seconds, the CO detection value from the CO sensor 11 is sampled every second, and the average value of the sampled values is used as the CO concentration detection value of the unit detection time t during the blank time. The measurement unit 13, the CO concentration estimation calculation unit 16, the CO concentration total calculation unit 17, and the alarm output unit 14 are added.
[0019]
The blank time measuring unit 13 uses the timer 18 to perform a blank time during which no CO concentration detection signal is applied from the CO concentration detecting unit 12 during the combustion operation after the start of the combustion operation (T in FIG. 8).EM, In FIG.EM1+ TEM2, In FIG.EM) Is measured. The blank time measuring unit 13 adds the measured time to the CO concentration estimation calculating unit 16.
[0020]
The CO concentration estimation calculation unit 16 exposes a person to an exhaust gas atmosphere having a low estimated CO concentration during the blank time based on the value of the blank time and the data of the detected CO concentration output from the CO sensor 11. The blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when it is assumed thatValue ER0Is calculated, and the calculated value is sent to the CO concentration total calculation unit 17.
[0021]
The CO concentration total calculation unit 17 calculates the estimated calculation value of the blood hemoglobin CO concentration taken into the human blood during the blank time by the CO concentration estimation calculation unit 16 and calculates the estimated value of the exhaust gas detected by actual measurement at every time t. Blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when a person is exposed to the atmosphere of each detected CO concentrationDegreeCalculated and estimated operation value ER0The blood hemoglobin CO concentration measured is sequentially integrated inDegree TCalculate R. That is, assuming that the time at which the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood of a person when the person is exposed to the CO gas atmosphere of each concentration reaches the alarm reference value is T, the time T at which the alarm reference value is reached is As shown in the simulation curve of FIG. 4, it differs depending on the CO concentration in the exhaust gas. For example, when the alarm reference value of the blood hemoglobin CO concentration is 25%, the time T when the CO concentration in the exhaust gas is 3000 ppm.AAnd at 2000 ppm the time TBAnd at 1000 ppm the time TCTo reach.
[0022]
The time T to reach the alarm reference value of the blood hemoglobin CO concentrationA, TB, TCFrom the relationship between and the CO concentration in the exhaust gas, the relationship between each CO concentration in the exhaust gas and each time T at which the blood hemoglobin CO concentration reaches the alarm reference value is obtained as shown in FIG. Thereby, the time T required to reach the alarm concentration of the blood hemoglobin CO concentration is represented by, for example, an E curve in FIG. Here, the vertical axis of the graph represents the CO concentration in the exhaust gas in ppm.
[0023]
As described above, assuming that the time during which a person is exposed to the atmosphere of each CO gas concentration at which the blood hemoglobin CO concentration reaches the alarm reference concentration is t, and the ratio t / T between t and T is ER, for example, When the CO gas atmosphere concentration of the exhaust gas is 3000 ppm, the ratio of the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to this atmosphere for the unit detection time t to the dangerous concentration is ER = t / TAER = t / T at 1000 ppmCIt becomes. That is, ER represents the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood during the unit detection time t as a value of the ratio to the dangerous concentration. By integrating the blood hemoglobin CO concentration ER based on the CO gas concentration detection value for each unit detection time t, the total blood hemoglobin CO concentration when exposed to an atmosphere of each CO concentration is dangerous. It is determined by the ratio value to the reference density.
[0024]
The CO concentration estimation calculation unit 16 calculates the blood hemoglobin CO concentration ER taken in the blood during the blank time as follows.0Is estimated. In the present embodiment, even when the CO detection signal is not output from the CO sensor 11 during the combustion operation, it is estimated that the CO gas having the low-level CO concentration that is not detected by the CO sensor 11 is generated. It is estimated that the generated CO concentration of the CO gas is a constant concentration equal to or lower than the lowest detectable level of the CO sensor 11, and in this embodiment, the CO gas having the lowest detection level A of the CO sensor 11 (1000 ppm in this embodiment) is generated. Then, assuming that the sample was exposed to the atmosphere of the CO gas having the estimated concentration A, the time required for the blood hemoglobin CO concentration to reach the dangerous reference concentration is defined as T.0For example, in the case of FIG. 8, the blood hemoglobin CO concentration during the blank time is ER0= TEM/ T0Is required.
[0025]
Similarly, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood during the blank time shown in FIG.0= (TEM1+ TEM2) / T0Similarly, the blood hemoglobin CO concentration taken during the blank time shown in FIG. 10 is the elapsed time T from the start of combustion.EMTo T0ER divided by0= TEM/ T0Is required. Thus, the total blood hemoglobin CO concentration TR becomes TR = ER0+ ΣERnIt means that when TR = 1, the blood hemoglobin CO concentration becomes 25% which is the risk reference concentration. That is, the blood hemoglobin CO concentration reaches 25% of the dangerous reference concentration when the area of the hatched portions in FIGS. 8, 9B and 10B becomes 1.
[0026]
The alarm output unit 14 outputs a first signal when the blood hemoglobin total CO concentration TR calculated by the CO concentration total calculation unit 17 exceeds a predetermined alarm reference value (for example, blood hemoglobin CO concentration 25%). The alarm signal of A is applied to the alarm means 19 and the signal is applied to the combustion operation stopping unit 15 at the same time. Also,Alarm output unit 14When exposed to an atmosphere of a CO gas having an estimated CO concentration A (1000 ppm in this embodiment) of the CO gas assumed to be generated during the blank time, the blood hemoglobin CO concentration becomes 25% of the dangerous concentration. Time T0Or T for security0A shorter time than the combustion limit time TENDThe alarm output unit 14 does not obtain a CO detection signal from the CO sensor 11 at least once after the start of the combustion operation from the CO concentration detection unit 12, that is, the CO output from the CO concentration detection unit 12. When it is confirmed that no detection signal is output, the combustion stop time TENDIs compared with the blank time measured by the blank time measuring unit 13, and the blank measurement time is the combustion stop time T.ENDIs reached, the alarm signal of the first signal A is applied to the alarm means 19 and the combustion operation stopping unit 15.
[0027]
The combustion operation stopping unit 15 receives the alarm signal, closes the gas valve 20, and stops the combustion operation. Upon receiving the alarm signal, the alarm unit 19 notifies the danger by, for example, blinking a lamp or the like or emitting a sound such as a buzzer. When the blood hemoglobin total CO concentration is lower than the dangerous concentration, for example, when the blood hemoglobin CO concentration reaches 15%, the alarm output unit 14 outputs an alarm signal of the second signal B as a preliminary alarm reference value. The warning means 19 and the combustion stopping unit 15 perform respective operations based on the second signal B.
[0028]
This embodiment is configured as described above. Next, the safety operation of the CO safety device of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, at step 100, it is determined whether or not the combustion operation switch of the water heater is turned on. When the switch is on, at step 101, the blood hemoglobin total CO concentration TR calculated at the previous combustion operation is set at an alarm reference value (blood hemoglobin). It is determined whether or not the CO concentration is lower than the alarm dangerous concentration (at which the CO concentration becomes 25%) 1.0. If the CO concentration is lower than the alarm reference value 1.0, it is determined in step 102 whether or not the flow rate sensor 21 has detected the flow rate. Then, assuming that the combustion operation has been started, the timer 18 starts counting in step 103. In step 104, it is determined whether or not the CO sensor 11 has stably detected CO in the exhaust gas. When a detection signal of the CO concentration is output, in step 105, the blank time from the start of the timer count to the initial detection of CO is determined. TEMIs measured. In step 106, the estimated calculated value ER of the blood hemoglobin CO concentration during the blank time0For example, ER0= TEM/ T0Is calculated as
[0029]
Next, at step 107, the estimated calculated concentration ER0And the blood hemoglobin CO concentration ER after the blank time is integrated for each time t to obtain the total blood hemoglobin CO concentration TR, TR = ER0+ ΣERnAsk by.
[0030]
Next, in step 108, the blood hemoglobin total CO concentration TR is compared with a preliminary alarm set value B lower than the dangerous concentration, and if it is smaller than the set value B, the next step 110 is performed. In step 110, a predetermined combustion limit time (for example, 60 hours) set as safe even when a person is exposed to a low-concentration CO gas atmosphere in which the CO concentration in the exhaust gas is not detected by the CO sensor 11. ) Is compared with the combustion operation time from the start of the combustion operation, and it is determined whether or not it is safe based on the combustion time of the water heater.
[0031]
That is, in step 110, it is determined whether or not the combustion operation time from the start of hot water supply is within the combustion limit time. If it is within the combustion limit time, there is a margin before the dangerous concentration is reached, so the combustion operation is continued. If the faucet 9 is closed in step 111 and the off signal is output from the flow rate sensor 21 during the continuation of the combustion operation, the combustion operation is stopped in step 112. Next, at step 113, counting of the operation stop time is started. On the other hand, when it is determined in step 110 that the combustion time has reached the combustion limit time, it is assumed that the blood hemoglobin CO concentration will reach the dangerous concentration. Therefore, in step 112, the combustion operation is stopped.
[0032]
When the combustion of the water heater 1 is stopped, the CO gas in the room leaks out through a small gap to the outside during the combustion stop period, and the CO gas concentration in the room decreases. When the CO gas concentration in the room decreases, the blood hemoglobin total CO concentration TR attenuates in accordance with the decrease amount of the CO gas. Therefore, in this embodiment, the attenuation constant of the blood hemoglobin total CO concentration TR is obtained, and the attenuation correction of the blood hemoglobin total CO concentration TR is performed in step 113 from the attenuation constant. Here, assuming that the attenuation constant is Q, the attenuation constant Q is Q = e-KtLK is the assumed number of ventilations per hour during the stop of combustion, and is given by a value of 0.2 for an airtight apartment, for example, based on experience. Further, tL is a time from when the combustion is stopped to when the combustion operation is started again. In this way, when the combustion is stopped, the blood hemoglobin total concentration TR is attenuation-corrected to prepare for the next combustion operation.
[0033]
If it is determined in step 108 that the total hemoglobin CO concentration TR in the blood is equal to or higher than the preliminary alarm set value B, in step 109, the fan 2 is forcibly rotated to increase the combustibility. In step 115, it is again determined whether or not TR is smaller than the danger standard value 1.0. If smaller, that is, if 1.0> TR> B, the combustion operation is stopped in step 116, and in step 117, the preliminary alarm value is set. Output the corresponding signal B. At step 118, the stop time is counted, and when a predetermined time has elapsed, TR is attenuated and corrected as at step 113. At step 119, a reset operation is performed to return the rotation of the fan 2 to the normal mode of normal rotation, and the sequence program is reset. To prepare for the next combustion operation.
[0034]
When it is determined in step 101 that the blood hemoglobin total CO concentration TR calculated in the previous combustion operation is equal to or higher than the alarm reference concentration 1.0, the combustion operation is immediately stopped in step 120, and an alarm signal of signal A is sent in step 121. For example, display is performed by blinking a lamp or the like. In step 122, it is determined whether or not the combustion stop time has passed, for example, four hours. If it is determined that the time has not passed, the combustion operation is not performed. After 4 hours have passed, it is assumed that the CO gas in the room leaks out of the gap and the CO gas in the room becomes completely zero, and in step 123, the value of the blood hemoglobin total CO concentration TR is reset to zero, and The sequence program is reset to prepare for the next combustion operation.
[0035]
According to the present embodiment, the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood during the blank time during which no CO concentration is detected by the CO sensor 11 during the combustion operation is estimated, and the estimated calculated value ER0Since the actual measured value of the blood hemoglobin CO concentration ER taken into the blood is integrated and the safety operation of the water heater is controlled based on the blood hemoglobin total CO concentration TR, the CO concentration Can be accurately and accurately performed, and the safety against CO gas poisoning can be significantly improved.
[0036]
Further, in this embodiment, even during a blank time during which the CO detection signal from the CO sensor 11 cannot be used during the combustion operation, a CO gas having a low level of CO concentration that cannot be detected by the CO sensor 11 is generated within the blank time. Assuming that the CO concentration has been reached, the CO concentration is estimated, and when exposed to a CO gas atmosphere having the estimated CO concentration, a safe combustion limit time within a time to reach a dangerous concentration is set. Since the combustion operation is stopped when the combustion limit time is reached, safety against CO gas is ensured.
[0037]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can adopt various embodiments. For example, in the above embodiment, the CO sensor 11 was used as a sensor for detecting the CO concentration.TwoThe CO concentration may be measured indirectly using a sensor or the like.
[0038]
Further, in the above embodiment, the CO sensor is provided in the exhaust path of the water heater 1, but it may be provided in a room in which a combustion device such as a water heater is installed.
[0039]
Further, in the above embodiment, the alarm reference value of the blood hemoglobin CO concentration is set to 25%. However, this alarm reference value may be arbitrarily set to a value of a different concentration such as 15% from the viewpoint of safety. it can. In addition, various methods can be used for obtaining the ER, such as using an operation or a matrix.
[0040]
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the combustion equipment has been described by taking the gas-fired water heater as an example, but the present invention can be applied to a water heater other than the gas-fired water heater, for example, an oil-fired water heater. . In addition, the present invention is applied as a CO safety device for various combustion devices using gas or oil, such as bath kettles and heaters other than water heaters.
[0041]
Furthermore, in the above-described embodiment, the unit detection time t of the CO concentration is set to 10 seconds, but this time can be set arbitrarily. In the above-described embodiment, the CO sampled every second is sampled. Although the detection values of the sensors are averaged and the average value is used as the CO concentration, it is not necessarily limited to the embodiment.
[0042]
Further, in the above embodiment, the CO concentration generated during the blank time is estimated as the lowest level A (1000 ppm for a general CO sensor) detectable by the CO sensor 11, but the CO generated during the blank time is estimated. The estimated value of the concentration is not necessarily limited to this, and may be set at a value lower than the detectable level of the sensor 11, and in this embodiment, the CO gas is kept at a constant concentration during the blank time. Although it is estimated that CO gas is generated, it may be estimated that CO gas having a time function concentration of various graph patterns that change with time is generated.
[0043]
【The invention's effect】
The present invention relates to a blood hemoglobin CO concentration taken in blood during a blank time during which no CO concentration is detected during a combustion operation of a combustion device.DegreeIt is obtained by an estimation operation, and this estimation operationTo the value, Blood hemoglobin CO concentration taken into the blood in an atmosphere of the CO detection concentration actually detected by the sensorDegreeThe total blood hemoglobin total CO concentrationEvery timeBased on the control of the safe operation of the combustion equipment, the danger judgment for the CO concentration can be made accurately and with high accuracy, and the safety against CO gas poisoning can be significantly improved. it can.
[0044]
Further, in the present invention, even if the CO concentration is never detected by the sensor after the start of the combustion operation, a low-level CO gas that cannot be detected by the sensor is generated during the blank time when the CO concentration is not detected. And estimate the concentration of the generated CO gas. When a person is exposed to the atmosphere with the estimated CO concentration, the blood hemoglobin CO concentration is estimated.DegreeSince the combustion limit time is set within the range of the time when the dangerous concentration is reached, and the combustion operation is stopped when the combustion time reaches the combustion limit time, low-level CO gas not detected by the sensor Therefore, the safety against the CO gas is effectively performed even when the gas is generated, and the safety measures against the CO gas are completed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a CO safety device for a combustion apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a safety operation of the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a CO concentration and a time until the blood hemoglobin CO concentration reaches a dangerous concentration.
FIG. 4 is a simulation graph for calculating a time T at which a blood hemoglobin CO concentration becomes a dangerous reference concentration when exposed to a predetermined concentration of CO gas.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a general water heater as a combustion device.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an indoor installation state of the combustion equipment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a rising state of a sensor output of a CO sensor.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of integration of blood hemoglobin CO concentration taken into blood.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an occurrence state of a blank time when the concentration of CO gas generated is temporarily detected by a sensor during a combustion operation, and a calculation example of a blood hemoglobin CO concentration at this time.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a blank time when the concentration of CO gas is not detected by the sensor even once during the combustion operation, and a calculation example of a blood hemoglobin CO concentration taken in the blank time.
[Explanation of symbols]
6 Control device
11 CO sensor
12 CO concentration detector
13 Blank time measurement section
14 Alarm output section
16 CO concentration estimation calculation unit
17 Total CO concentration calculator

Claims (2)

燃焼機器の排気ガス中のCO濃度をセンサにより検出するCO濃度検出部と、燃焼機器の燃焼運転中に前記センサからのCO検出信号を採用しない空白時間を計測する空白時間計測部と、この空白時間の間センサが検知できない低レベルの推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定算出するCO濃度推定演算部と、燃焼運転中にセンサにより検出されるCO濃度検出データにより検出CO濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を算出し、その算出血中ヘモグロビンCO濃度を前記CO濃度推定演算部によって求められる血中ヘモグロビンCO推定濃度に積算するCO濃度トータル演算部と、このCO濃度トータル演算部によって求められる血中ヘモグロビントータルCO濃度が予め与えられた警報基準値を越えたときに警報信号を出力する警報出力部とを有する燃焼機器のCO安全装置。A CO concentration detecting unit for detecting a CO concentration in exhaust gas of a combustion device by a sensor, a blank time measuring unit for measuring a blank time during which the CO detection signal from the sensor is not employed during the combustion operation of the burning device, A CO concentration estimating calculation unit for estimating a blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to an exhaust gas atmosphere having a low estimated CO concentration that cannot be detected by the sensor for a time; Calculates the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to the CO gas atmosphere having the detected CO concentration based on the CO concentration detection data detected by the above, and calculates the calculated blood hemoglobin CO concentration by the CO concentration estimation calculation. A total CO calculating unit that integrates the estimated blood hemoglobin CO concentration determined by the unit, and a total CO calculating unit. CO safety device combustion device having an alarm output unit for blood hemoglobin Total CO concentration is because outputs an alarm signal when exceeding the alarm reference value given in advance. 燃焼機器の排気ガス中のCO濃度をセンサにより検出するCO濃度検出部と、燃焼機器の燃焼運転中に前記センサからのCO検出信号を採用しない空白時間を計測する空白時間計測部と、この空白時間の間センサが検知できない低レベルの推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を推定算出するCO濃度推定演算部と、燃焼運転中にセンサにより検出されるCO濃度検出データにより検出CO濃度のCOガス雰囲気中に晒されたときに血中に取り込まれる血中ヘモグロビンCO濃度を算出し、その算出血中ヘモグロビンCO濃度を前記CO濃度推定演算部によって求められる血中ヘモグロビンCO推定濃度に積算するCO濃度トータル演算部と、燃焼運転中にセンサからCO検出信号が出力されないときに燃焼運転開始時からの燃焼運転時間が前記推定CO濃度の排気ガス雰囲気中に晒されたときに血中ヘモグロビンCO濃度が危険濃度に達する危険時間以内の予め設定した燃焼限界時間に達したときに燃焼運転を停止する燃焼運転停止部とを有する燃焼機器のCO安全装置。A CO concentration detecting unit for detecting a CO concentration in exhaust gas of a combustion device by a sensor, a blank time measuring unit for measuring a blank time during which the CO detection signal from the sensor is not employed during the combustion operation of the burning device, A CO concentration estimating calculation unit for estimating a blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to an exhaust gas atmosphere having a low estimated CO concentration that cannot be detected by the sensor for a time; Calculates the blood hemoglobin CO concentration taken into the blood when exposed to the CO gas atmosphere having the detected CO concentration based on the CO concentration detection data detected by the above, and calculates the calculated blood hemoglobin CO concentration by the CO concentration estimation calculation. CO total calculation unit for integrating the estimated hemoglobin CO concentration in blood obtained by the unit, and a CO detection signal from the sensor during the combustion operation When the combustion operation time from the start of the combustion operation is not output when the exposure is performed in the exhaust gas atmosphere having the estimated CO concentration, the hemoglobin CO concentration in the blood reaches a preset combustion limit time within the risk time when the concentration reaches the dangerous concentration. And a combustion operation stop unit that stops the combustion operation when the temperature of the combustion engine is reached.
JP26810793A 1993-09-29 1993-09-29 CO safety device for combustion equipment Expired - Lifetime JP3546070B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26810793A JP3546070B2 (en) 1993-09-29 1993-09-29 CO safety device for combustion equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26810793A JP3546070B2 (en) 1993-09-29 1993-09-29 CO safety device for combustion equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0798119A JPH0798119A (en) 1995-04-11
JP3546070B2 true JP3546070B2 (en) 2004-07-21

Family

ID=17453998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26810793A Expired - Lifetime JP3546070B2 (en) 1993-09-29 1993-09-29 CO safety device for combustion equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3546070B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4943743B2 (en) * 2006-06-08 2012-05-30 矢崎総業株式会社 Gas alarm and method
CN100436958C (en) * 2006-11-22 2008-11-26 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 Gas water heater capable of harmful gas monitoring and alarming and method of monitoring and alarming
JP5032373B2 (en) * 2008-03-10 2012-09-26 矢崎総業株式会社 Alarm and release method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0798119A (en) 1995-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3546070B2 (en) CO safety device for combustion equipment
JP2592728Y2 (en) CO safety device for combustion equipment
EP1053462A1 (en) A method for detecting venting of a combustion appliance within an improper space
JP3494688B2 (en) Flow rate change determination device
JP2942519B2 (en) CO safety method and apparatus
JPH0646164U (en) Safety equipment for combustion equipment
JP3179950B2 (en) Flow rate change determination device
JP3558439B2 (en) Safe combustion device
JP3117834B2 (en) Gas leak detection method
JP3727418B2 (en) CO safety device for combustion equipment
JP3117835B2 (en) Gas leak detection method
JP3834408B2 (en) Combustion equipment
JPH1038270A (en) Combustion appliance having co safety device, and its co safety operating method
JP3844598B2 (en) Combustion equipment with exhaust duct fire prevention function
JP2601600Y2 (en) Combustion safety device for combustion equipment
JP3169487B2 (en) Gas meter
JPH05209769A (en) Fluid cutting-off device
JP3322974B2 (en) Combustion device control method and combustion device control device
JP3068686B2 (en) Gas shut-off device
JP3810153B2 (en) CO concentration monitoring method and combustion apparatus implementing the same
JP3159847B2 (en) Gas meter
JPH09280651A (en) Hot water supplier
JP2556177Y2 (en) Combustion equipment
JP3288226B2 (en) Combustion state determination device
JP3132953B2 (en) Gas meter

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term